(57)【要約】【課題】透光パネル内面の結露を防止して、埋込灯の外観や品質を損なうことのない高品質・高信頼性の埋込灯を提供することにある。【解決手段】発光素子を実装した光源基板と、光源基板に対向するよう設けられた透光パネルと、光源基板及び透光パネルの周囲を被覆するパッキン枠とを備えた埋込灯であって、光源基板、透光パネル及びパッキン枠から形成される空間に無大気層が形成されている。前記無大気層は、真空層であってもよい。。【選択図】  図２
2005019110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を実装した光源基板と、光源基板に対向するよう設けられた透光パネルと、光源基板及び透光パネルの周囲を被覆するパッキン枠とを備えた埋込灯であって、光源基板、透光パネル及びパッキン枠で包囲されて形成される空間を無大気層となしたことを特徴とする埋込灯。
【請求項２】
前記無大気層は、真空層であることを特徴とする請求項１に記載の埋込灯。
【請求項３】
前記無大気層は、透光性樹脂が充填されているものであることを特徴とする請求項１に記載の埋込灯。
【請求項４】
前記透光性樹脂は、シリコン系樹脂であることを特徴とする請求項３に記載の埋込灯。
【請求項５】
前記透光パネルは、乳白色又は乳白半透明のもの、もしくは光源基板と対向する面に別途乳白色層又は乳白半透明層が形成されているものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の埋込灯。
【請求項６】
前記パッキン枠は、光源基板より下方に延出したパッキン延出部を備え、当該パッキン延出部と光源基板で包囲されて形成される空間に密閉用充填材が充填されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の埋込灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床や地中に埋設する埋込照明器具などに利用される埋込灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の埋込灯としては、発光素子を実装した光源基板及び光源基板に対向するよう設けられた透光パネルの周囲をパッキン枠により被覆して、光源基板や透光パネル内面に水滴や粉塵が付着するのを防止しているものが知られている。このとき、形成される空間の気密状態が不充分であると、大気中の湿度が高い条件下で、急激に表面の透光パネルが冷却されると、その冷却により、空間内の圧力が急激に低下して、湿度の高い大気を空間内に吸引して、その湿度が冷却された透光パネルの内面に結露が生じる。この結果、透光パネル外側より内面の結露状態が認識されてしまうため、埋込灯の外観が損なわれるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するため、本願発明の埋込灯と構成・解決課題について共通部分を有する従来例の自動車用灯具においては、図５に示すように、アウターレンズ７０の内面とこのアウターレンズ７０の内面に近接する構成部材８０間に、透明で且つゲル状の緩衝部材９０が充填されているが（特許文献１）、当該灯具においては、初期の気密性は保つことができるものの、パッキンやコーキングの経年劣化により気密性が劣化する。その場合、当該灯具は、光源自体とアウターレンズ７０の内面に近接する構成部材８０間はゲル状樹脂で充填されておらず、その内部では依然として空気が存在しているため、埋込灯として使用した場合は、使用環境条件によっては、当該構成部材内面に結露が生じる場合がある。そのため、光源に接触して絶縁不良等を引き起こしたり、透光パネル内部に乳白色層等の透光性の着色層を形成している場合には、当該着色層を破壊してしまう可能性があり、品質・信頼性の点で問題が生じる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３２１１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、透光パネル内面の結露を防止して、埋込灯の外観や品質を損なうことのない高品質・高信頼性の埋込灯を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る埋込灯は、発光素子を実装した光源基板と、発光素子を点灯させるための電気的部材と、光源基板に対向するよう設けられた透光パネルと、光源基板及び透光パネルの周囲を被覆するパッキン枠とを備えた埋込灯であって、光源基板、透光パネル及びパッキン枠で包囲されて形成される空間を大気が存在しない無大気層となしたものであることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明の構成によれば、透光パネル、光源基板及びパッキン枠で包囲されて形成される空間が無大気状態となっているため、透光パネルの内面や光源基板に湿度の高い大気が流れ込むことがなく、透光パネルや光源基板での結露の発生を防止して、高性能・高信頼性の埋込灯を得ることができる。
【０００８】
本発明の請求項２に係る埋込灯は、前記無大気層が、真空層であることを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明の構成によれば、上述した請求項１の効果に加えて、透光パネル、光源基板及びパッキン枠から形成される空間が真空状態となっているため、気密状態が完全に保たれており、また、気密状態が経年変化により劣化することがない。また、大気の温度変化やそれに伴うや透光パネルやパッキン枠の温度変化の影響を光源基板が受けにくくなり、安定した光学特性を得ることができる。
【００１０】
本発明の請求項３に係る埋込灯は、前記無大気層が、透光性樹脂が充填されているものであることを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明の構成によれば、上述した請求項１の効果に加えて、透光パネル、光源基板及びパッキン枠から形成される空間が透光性樹脂で充填されたものとなっているため、発光素子自体も樹脂で充填されており、湿度の高い大気が上記空間に流入することがなく、結露の問題も解消され、また、耐荷重性も向上する。さらに、好適な材質の透過性樹脂を選択することにより、透光性樹脂と透光レンズの光の屈折率の差を可変とすることができるため、所望の配向性能を得ることができる。
【００１２】
本発明の請求項４に係る埋込灯は、透光性樹脂がシリコン系樹脂であることを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明の構成によれば、透光性樹脂材料の中でも、耐久性、耐水性及び耐薬品性に優れ、光源基板の絶縁保護の効果がより顕著になる。
【００１４】
本発明の請求項５に係る埋込灯は、透光パネルが、乳白色又は乳白半透明のパネル、もしくは光源基板と対向する面に別途乳白色層又は乳白半透明層が形成されているものであることを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明の構成によれば、光を拡散して均一な発光面を得ることができるので、まぶしさが緩和されソフトな光を得ることができる。
【００１６】
本発明の請求項６に係る埋込灯は、前記パッキン枠が、光源基板より下方に延出したパッキン延出部を備え、当該パッキン延出部と光源基板で包囲されて形成される空間に密閉用充填材が充填されていることを特徴とする。
【００１７】
この請求項６の発明の構成によれば、光源基板の裏面から充填材が充填されて気密状態を補強しているため、気密状態の寿命を更に延ばすことができる上に、耐衝撃性等の強度が向上する。また、真空層である場合には、衝撃等により真空層が損なわれることを有効に防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（実施形態１）
本発明の第１実施形態における埋込灯の概略斜視図を図１に、略断面図を図２示す。
図１、図２において１は透光パネル、２は光源基板、３は上部パッキン枠３ａ及び下部パッキン枠３ｂから構成されるパッキン枠、４は真空層、５は光源基板２に実装される発光素子、６は照明器具本体、７は発光素子点灯用の電気的部材、８は透光パネル１を照明器具本体６に固定する本体蓋、９は封止栓、１０は透光パネル１と下部パッキン枠３ｂの気密性を保つためのＯリング、Ｓは透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３から形成される空間である。
【００２０】
埋込灯は、表面に複数の発光素子５を実装した光源基板２と、光源基板２の表面に対向するよう設けられた透光パネル１と、光源基板２及び透光パネル１の周囲を被覆するパッキン枠３と、パッキン枠３で被覆した光源基板２及び透光パネル１を収納する容器状の照明器具本体６及び照明器具本体６の本体蓋８とで構成される。上記透光パネル１は、照明器具本体６の開口部に、照明器具本体６が密閉されるよう取り付けられる。
【００２１】
上記発光素子５は発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、発光色によって公知のＬＥＤ素子が選択される。発光素子５として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた場合は、点灯時の発熱が小さく、透光性樹脂に対する熱影響が少なくなるので、熱履歴による樹脂の劣化を長期間にわたって防止することができる。また、発光素子５は発光ダイオードに特に限定されるものではなく、発光素子として使用されるものであればよい。
【００２２】
上記光源基板２は、適宜の回路パターンが形成された略円板状のガラスエポキシ基材等のプリント基板上に発光素子５として、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が実装されたものであり、さらに、上記光源基板２には、形成された回路パターンを通じて発光素子５を点灯させるための電源や電源電線等からなる電気的部材７が接続されており、光源基板２、発光素子５及び電気的部材７で回路を形成している。また、光源基板２は本実施例の種類や形状に特に制限されるものではなく、光源基板として使用されるものであればよい。
【００２３】
上記透光パネル１は、強化ガラスからなる断面凸型の円柱状ガラス部材であり、パッキン枠３を周囲に装着した状態で、上記照明器具本体７の開口部に取り付けられるものである。この透光パネルの形状は、本実施形態に限定されるものではなく、上記照明器具本体の形状やサイズに応じて自由自在に設定することができる。
【００２４】
上記透光パネル１は、まぶしさをカットしたソフトな光を出すために、上記透光パネル１の光源基板２と対向する面に、乳白色又は乳白半透明のアクリル樹脂またはメラミン樹脂を塗布等により乳白色層又は乳白半透明層を形成してもよいし、セラミック印刷をしてもよい。また、乳白色層又は乳白半透明層の形成に代えて、アクリル樹脂又はポリカーボネイト樹脂からなる乳白色又は乳白半透明のシートを貼設してもよい。さらに、乳白色層又は乳白半透明層の形成に代えて、もしくは、乳白色層又は乳白半透明層の形成と併せて、透光パネル１自体をアクリル樹脂又はポリカーボネイト樹脂等からなる透光性のある乳白色パネル又は乳白半透明パネルにしてもよい。
【００２５】
上記上部パッキン枠３ａは、半透明性のシリコン系樹脂からなる円筒状の弾性部材であり、一方の開口部は、透光パネル１が緊合される形状及び大きさであり、他方の開口部は、下部パッキン枠３ｂの開口部が緊合される形状及び大きさである。
【００２６】
上記下部パッキン枠３ｂは、上部パッキン枠３ａと同材質の円筒容器状の弾性部材であり、その開口部が上部パッキン枠３ａの一方の開口部と緊合して気密性が保たれるようになっている。また、開口部断面上にはＯリング１０設置用の溝部が、底部には電気的部材７の電源電線を挿通させるため孔部ｈが設けられている。また、底部中央から部材を固定するための固定部が突設されており、光源基板２は固定部に螺設されている。パッキン枠３は、上部パッキン枠３ａ及び下部パッキン枠３ｂが一体に形成されたものであってもよく、また、パッキン枠３の材質はシリコン系樹脂に限定されるものではなく、公知のパッキン部材で使用される材質であればよい。電源電線が挿通されている孔部ｈは、封止栓９により封止され、パッキン枠３内部の気密性が保たれている。
【００２７】
上記真空層４は、無大気層の一形態であって、光源基板２、透光パネル１及びパッキン枠３で包囲されて形成される空間Ｓが真空状態となっているものである。
【００２８】
真空層４の形成は、パッキン枠３の所定の位置に光源基板２及び透光パネル１を設置したものを、真空雰囲気中で下部パッキン枠３ｂの孔部ｈを封止栓９にて封止する。
【００２９】
また、封止栓９で孔部ｈを封止する代わりに、真空雰囲気中で封止材にて封止して真空層４を形成してもよい。
【００３０】
上記真空層を設けることにより、透光パネル１の内面（光源基板２に対向する面）や光源基板２に湿度の高い空気が流れ込むことが防止できる上、大気の温度変化やそれに伴うや透光パネル１やパッキン枠３の温度変化の影響を光源基板２が受けにくくなり、安定した光学特性を得ることができる。
【００３１】
上記照明本体部６は、開口部にフランジ状部材を備えるとともに、パッキン枠３を装着した透光パネル１を受けるための受部を備えた金属製の円筒容器状の部材であり、底部には、電気的部材７の電源電線を挿通させるための孔部が設けられている。
【００３２】
（実施形態２）
本発明の第２実施形態における埋込灯の略断面図を図３に示す。
【００３３】
図３において、１は透光パネル、２は光源基板、３は筒状のパッキン枠、４０は透光性樹脂層、５は光源基板２に実装される発光素子、７は照明器具本体、８は発光素子点灯用の電気的部材、９は透光パネル１を照明器具本体６に固定するための本体蓋８、Ｓは透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３から形成される空間である。
【００３４】
本発明の第２実施形態における埋込灯の構成は、透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３から形成される空間Ｓに透光性樹脂層４０が形成されることに特徴を有しており、上述した第１の実施形態と共通する透光パネル１、光源基板２、発光素子５等の構成については説明を省略する。
【００３５】
上記パッキン枠３は、半透明性のシリコン系樹脂からなる円筒状の弾性部材であり、一方の開口部は、透光パネル１が緊合される形状及び大きさであり、他方の開口部は、光源基板２が緊合される形状及び大きさに形成されている。上記パッキン枠３の一方の開口部に透光パネル１が緊合され、他方の開口部に光源基板が緊合されることにより、密閉された空間Ｓを形成している。また、パッキン枠３の材質はシリコン系樹脂に限定されるものではなく、公知のパッキン部材で使用される材質であればよい。
【００３６】
上記透光性樹脂層４０は、空間Ｓに透光性樹脂が充填されているものである。透光性樹脂層４０は、シリコン樹脂からなり、これがゲル状である場合には、シール性・耐水性・振動吸収性の点で優れていると共に、弾性率が低いため、透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３の線膨張の差により生じる内部応力を緩和することができ、環境の温度変化・湿度変化の激しい埋込灯の透光性樹脂層として特に好適に用いられる。
【００３７】
また、屋外用埋込灯に用いる場合や、発光素子５が、近紫外領域の光を発光する青色や白色ＬＥＤの場合は、透光性樹脂として、耐熱性がよく、黄変などの変色をしない耐紫外線性のエポキシ樹脂を用いてもよい。
【００３８】
また、乳白色光を得るには、上記実施形態１で記載したものの他、透光性樹脂層４０を乳白色又は乳白半透明の樹脂材料からなる樹脂層としてもよい。この場合、別途乳白色層を形成する必要がなくなり、製造プロセスが簡略化することができる。
【００３９】
本発明の第２実施形態における埋込灯の形成は、パッキン枠３の所定の位置に透光パネル１を設置した後、透光パネル１の内面側に所定量の透光性樹脂材料を注入する。次に、真空脱法等により透光性樹脂中のエアを除去し、透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３で形成される空間には、透光性樹脂のみが充填されている状態とする。その後、所定の硬化条件で透光性樹脂を硬化させ、透光性樹脂層４０を形成させる。
【００４０】
本実施形態では、パッキン枠３の他方の開口部は光源基板２の側方までであったが、図４に示すように、パッキン枠３の他方の開口部を光源基板２より裏側方向にさらに延出させたパッキン延出部３ｃを設け、このパッキン延出部３ｃと光源基板２から形成される空間を密閉する充填材を充填した補強部５０を設けてもよい。
【００４１】
補強部５０を設けることにより、光源基板２とパッキン枠３間の気密性が、経年変化により劣化して間隙が生じたとしても、補強部５０とパッキン枠３の気密性が保たれているため、透光性樹脂層４０に直接大気や水分が流入することを防止することができる。また、埋込灯としての強度も補強されるため、耐衝撃性等も向上する。
【００４２】
さらに、補強部５０を透光性樹脂層と同一の材質のものにすれば、埋込灯を製造する場合のプロセスがより簡便になる。
【００４３】
当該補強部５０は、実施形態１の真空層４が形成されている場合にも適用することができ、同様の作用・効果を得ることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る埋込灯によると、透光パネル、光源基板及びパッキン枠で包囲されて形成される空間が大気のない無大気状態となっているため、透光パネルの内面や光源基板に湿度の高い大気が流れ込むことがなく、透光パネルや光源基板での結露の発生を防止して、高性能・高信頼性の埋込灯を得ることができる。
【００４５】
この請求項２に係る埋込灯によると、上述した請求項１の効果に加えて、透光パネル、光源基板及びパッキン枠から形成される空間が真空状態となっているため、気密状態が完全に保たれており、また、気密状態が経年変化により劣化することがない。また、大気の温度変化やそれに伴う透光パネルやパッキン枠の温度変化の影響を光源基板が受けにくくなり、安定した光学特性を得ることができる。
【００４６】
この請求項３に係る埋込灯によると、上述した請求項１の効果に加えて、透光パネル、光源基板及びパッキン枠から形成される空間が透光性樹脂で充填されたものとなっているため、発光素子自体も樹脂で充填されており、湿度の高い大気が上記空間に流入することがなく、結露の問題も解消され、また、耐荷重性も向上する。さらに、好適な材質の透過性樹脂を選択することにより、透光性樹脂と透光レンズの光の屈折率の差を可変とすることができるため、所望の配向性能を得ることができる。
【００４７】
この請求項４に係る埋込灯によると、透光性樹脂材料の中でも、耐久性、耐水性及び耐薬品性に優れ、光源基板の絶縁保護の効果がより顕著になる。
【００４８】
この請求項５に係る埋込灯によると、光を拡散して均一な発光面を得ることができるので、まぶしさが緩和されソフトな光を得ることができる。
【００４９】
この請求項６に係る埋込灯によると、光源基板の裏面から充填材が充填されて気密状態を補強しているため、気密状態の寿命を更に延ばすことができる上に、耐衝撃性等の強度が向上する。また、真空層である場合には、衝撃等による真空層の滅失を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の埋込灯において、第１実施形態の概略斜視図である。
【図２】本発明の埋込灯において、第１実施形態の断面図である。
【図３】本発明の埋込灯において、第２実施形態の断面図である。
【図４】本発明の埋込灯において、第２実施形態の断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１    透光パネル
２    光源基板
３    パッキン枠
４    真空層
５    発光素子
６    照明器具本体
７    発光素子点灯用の電気的部材
８    本体蓋
９    封止栓
１０  Ｏリング
４０  透光性樹脂層
５０  補強部
Ｓ    透光パネル１、光源基板２及びパッキン枠３から形成される空間
ｈ    孔部
【図１】
2005019110.tif 000003
【図２】
2005019110.tif 000004
【図３】
2005019110.tif 000005
【図４】
2005019110.tif 000006
【図５】
2005019110.tif 000007